टाइम हॉलो में एथन कायरोस की कहानी है, एक लड़का जिसे एक अजीब कलम मिलती है जो समय में छेद खोल सकती है। जब उसके माता-पिता गायब हो जाते हैं, तो उसे अपने समय-रेखा को सही करने के लिए अतीत की घटनाओं को फिर से लिखना पड़ता है।
गेमप्ले में जगहों की खोज और निन्टेंडो डीएस टच स्क्रीन पर गोले बनाकर समयगत दरारें तैयार करना शामिल है। इन खुलने वाले रास्तों के जरिए खिलाड़ी अतीत की घटनाएँ देख सकते हैं और उनमें वस्तुएँ रखकर बदल सकते हैं कि वर्तमान में क्या होता है।
यह गेम संवाद और शाखाओं में बंटी कथा-रेखाओं पर खास जोर देता है। प्रगति सही सुराग खोजने और बाधाओं को पार करने के लिए सही समय पर होलो पेन का इस्तेमाल करने पर निर्भर करती है।